500 kW光伏发电DC-DC变流器及其控制策略的研究
2021-05-25
电气传动 2021年10期
关键词:控制策略
(中车青岛四方车辆研究所有限公司,山东 青岛 266031)
目前,随着DC-DC电源在轨道交通、电动汽车、光伏储能等领域的应用范围不断扩展,其功率等级也在逐渐提升[1]。在大功率场合,多重化技术已经成为提升功率等级的重要思想。所谓多重化即是将几个结构一致、参数相同的桥臂以相位互差一定角度的方式进行并联组合,成为复合型DC-DC变流器[2]的方法。
相对于传统的单重DC-DC电路,多重化DCDC电路具备多个优势:1)有效地降低了单重桥臂的电流应力,减小了开关器件和电抗器的功率等级[3-5];2)在单重桥臂开关频率不变的情况下,多重变流器总频率变为单桥臂的N倍,减小了输出纹波和谐波,改善了输出品质[6];3)多重化变流器的各个桥臂互为备用,当其中之一无法工作时,其余桥臂仍能维持额定功率运行,有效提升变流器的可靠性;4)在工程应用中,多重化能有效减小滤波电抗器、支撑电容的等级,从而达到减小变流器体积和重量的目的[7]。
多重化DC-DC电路在理想情况下具备大功率运行时改善输出品质及降低器件功率等级等多个优势,但在实际使用中,多重化DC-DC变流器往往会因不同支路的斩波电抗器、开关管等器件参数不完全一致而出现电感电流的细微差别[8],在经过长时间的积累后将导致变流器在运行中某一重支路长期处于过载或轻载状态,无法实现均衡带载,限制了变流器在大功率场合下长期使用的能力。而传统的DC-DC电路为加快响应速度,往往采用输出电压外环、输入电感电流内环控制的双闭环控制策略[9]。……
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